机器学习模型对猪基因表达量预测准确性的评估

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作者 周天乐 滕金言 +1 位作者 徐志婷 张哲 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第4期549-557,共9页

【目的】对比不同机器学习模型利用基因顺式单核苷酸多态性(Single-nucleotide polymorphism,SNP)预测猪的基因表达量的效果,探究基因顺式遗传力(cis-heritability,cis-h^(2))和顺式SNP(cis-SNP)数量与不同模型预测准确性的关系。【方... 【目的】对比不同机器学习模型利用基因顺式单核苷酸多态性(Single-nucleotide polymorphism,SNP)预测猪的基因表达量的效果,探究基因顺式遗传力(cis-heritability,cis-h^(2))和顺式SNP(cis-SNP)数量与不同模型预测准确性的关系。【方法】基于PigGTEx项目猪肌肉组织样本的蛋白编码基因,使用18种不同机器学习模型,将基因转录起始位点±1 Mb范围内的cis-SNP用于训练,评估每种模型的预测准确性。【结果】机器学习模型的预测准确性与基因cis-h^(2)呈正相关,弹性网络回归模型和Lasso回归模型整体预测准确性最高,R^(2)平均值分别为0.0362和0.0358;一定范围内,模型预测准确性与基因cis-SNP数量呈正相关。【结论】使用机器学习模型预测猪基因表达的准确性受基因cis-h^(2)和cis-SNP数量影响较大,根据不同基因的cis-h^(2)和cis-SNP数量选择合适的机器学习模型预测猪的基因表达量有利于提高预测准确性。 展开更多

关键词 机器学习 猪 基因表达量 全转录组关联分析 顺式遗传力 顺式SNP

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基于转录组分析挖掘影响甘蓝型油菜含油量积累的候选基因

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作者 李文 姚敏 +5 位作者 贺丹 邱萍 何昕 熊兴华 刘忠松 钱论文 《华北农学报》 北大核心 2025年第5期47-54,共8页

为了明晰甘蓝型油菜油脂积累的调控网络,选育高含油量油菜品种。以4个油菜自交系材料开花后25,35,45 d的种子转录组数据为样本,基于转录组和关联分析结合挖掘影响含油量的候选基因。转录组分析检测到1 530个基因在3个不同时期都存在差... 为了明晰甘蓝型油菜油脂积累的调控网络,选育高含油量油菜品种。以4个油菜自交系材料开花后25,35,45 d的种子转录组数据为样本,基于转录组和关联分析结合挖掘影响含油量的候选基因。转录组分析检测到1 530个基因在3个不同时期都存在差异表达,其中包括986个上调表达基因和544个下调表达基因。对这些差异表达基因进行GO富集分析,检测到83个油脂合成基因,79个油脂降解基因,21个油脂转运基因和80个转录因子。对差异表达转录因子进一步分析,检测到Bn TT8、Bn GL2、BnNAC082等基因。结合50份重测序甘蓝型油菜在2 a 3个不同区域的含油量表型,利用全基因组关联分析(GWAS)检测到BnNAC082-A03基因外显子区域的4个SNP与含油量显著关联,并检测到该基因区域存在2个单体型等位基因且BnNAC082-A03_Hap1对应材料的含油量显著高于BnNAC082-A03_Hap2对应材料。利用分析获得的转录组数据构建共表达网络,在子网络中检测到BnNAC082-A03与Bn TT8-A09和Bn GL2-C06直接相连,形成了影响种子油脂积累的潜在分子调控网络。 展开更多

关键词 甘蓝型油菜 含油量 转录组分析 共表达网络 全基因组关联分析

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谷子抽穗期基因SiGI的表达与单倍型变异分析 被引量：4

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作者 姚琦 智慧 +4 位作者 孟强 袁迪 张彬 刁现民 贾冠清 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1552-1564,共13页

谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处... 谷子抽穗期是决定品种适应性的关键性状,解析抽穗期关键基因的表达规律及其单倍型变异特点可为提升品种改良效率奠定基础。本研究通过全基因组关联分析,发现了一个与抽穗期紧密相关的关联信号,该信号定位于谷子5号染色体的11062649 bp处,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期基因AtGI的同源基因SiGI。使用qRT-PCR技术研究短日照(10 h光照/14 h黑暗)条件下SiGI 24 h节律变化规律,并对其进行了组织时空表达及亚细胞定位分析。利用697份谷子品种,分析SiGI编码区和启动子区的遗传多态性和单倍型变异规律,并对单倍型的表型效应进行鉴定。结果显示,SiGI在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiGI在不同谷子品种中存在丰富的多态性,其中,启动子Hap-6单倍型较Hap-3单倍型品种的相对表达量显著上调了约1.5倍(P=0.0083)。在8个不同种植环境下,Hap-6单倍型品种的抽穗期显著提前,并在4个环境中株高显著降低。结果表明SiGI基因的Hap-6单倍型具有早熟且对产量影响较小的优势,可作为优异单倍型用于分子育种选择。 展开更多

关键词 全基因组关联分析 单倍型分析 节律性表达 抽穗期 谷子

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高温胁迫下B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70表达量的变化 被引量：25

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作者 崔旭红 谢明 万方浩 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1087-1091,共5页

为了探讨热激蛋白在B型烟粉虱Bemisiatabaci B-biotype抵抗高温中的作用,以含有B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70片段的质粒为模板,用TaqMan-MGB探针和特异性引物构建了B型烟粉虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系,并检测了37℃-45℃高温胁迫... 为了探讨热激蛋白在B型烟粉虱Bemisiatabaci B-biotype抵抗高温中的作用,以含有B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70片段的质粒为模板,用TaqMan-MGB探针和特异性引物构建了B型烟粉虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系,并检测了37℃-45℃高温胁迫及气温变化时B型烟粉虱成虫体内hsp70表达的情况。结果表明：缓和的高温对B型烟粉虱成虫hsp70表达具有诱导作用,在37℃-41℃范围内,hsp70的表达量随着温度的升高从8.78×10^5±6.41×10^4拷贝数上升到1.99×10^7±1.45×10^5拷贝数,在41℃时达到最高峰;而当温度升高到43℃和45℃,hsp70表达量迅速降低。B型烟粉虱成虫hsp70的表达与昼夜气温变化有关,当上午气温从34℃上升到41℃时,hsp70的表达量从1.16×10^5±1.48×10^4拷贝数上升到6.29×10^6±1.80×10^5拷贝数;当傍晚气温下降到33℃时,hsp70表达量也下降到2.32×10^5±7.69×10^3拷贝数。因此推测,hsp70在B型烟粉虱抵抗高温胁迫方面可能具有重要作用。 展开更多

关键词 B型烟粉虱 高温胁迫 热激蛋白基因hsp70 表达量 实时荧光定量RT-PCR TAQMAN-MGB探针

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基因型和环境对HMW-GS表达量的影响及其与馒头和面包质构参数的相关分析 被引量：3

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作者 邓志英 田纪春 张永祥 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期1-6,共6页

利用3个冬小麦品种(系)在8个地点的试验结果,分析了基因型、环境以及基因型与环境的互作对高分子量谷蛋白亚基表达量的影响及与馒头和面包品质参数的关系,结果表明:无论是X-型亚基、Y-型亚基还是Glu-1D位点和Glu-1B位点亚基表达量,基因... 利用3个冬小麦品种(系)在8个地点的试验结果,分析了基因型、环境以及基因型与环境的互作对高分子量谷蛋白亚基表达量的影响及与馒头和面包品质参数的关系,结果表明:无论是X-型亚基、Y-型亚基还是Glu-1D位点和Glu-1B位点亚基表达量,基因型起主要作用,环境对某些亚基的表达有一定的影响;总HMW-GS表达受基因型和环境互作的影响。同一种基因型中单个HMW-GS表达量受地点影响的程度不同,多数HMW-GS表达量以烟台点优于其他地点;不同的基因型中同一种亚基在同一地点的表现也不同。HMW-GS表达量对馒头品质和面包品质的贡献不同:所有HMW-GS表达量与面包体积呈正相关,与面包硬度峰值呈负相关;总HMW-GS表达量对面包体积的影响程度高于单个HMW-GS表达量;面包品质首先取决于HMW-GS类型,其次是其表达量;馒头品质对HMW-GS类型要求不严格,主要受其HMW-GS表达量的影响。 展开更多

关键词 冬小麦 基因型 环境 HMW-GS表达量 馒头品质 面包品质

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水稻不同穗型品种幼穗分化相关基因表达分析 被引量：3

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作者 金正勋 王剑 +4 位作者 王思宇 王珊 张忠臣 李钢夑 朴钟泽 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期14-23,共10页

试验选择与水稻幼穗分化相关基因和不同穗型粳稻品种,通过盆栽试验比较分析不同穗型品种间穗部性状及幼穗分化相关基因转录表达量遗传差异和相互间关系,旨在为解析水稻穗部性状形成转录调控机理和开发超高产栽培技术等提供理论依据。结... 试验选择与水稻幼穗分化相关基因和不同穗型粳稻品种,通过盆栽试验比较分析不同穗型品种间穗部性状及幼穗分化相关基因转录表达量遗传差异和相互间关系,旨在为解析水稻穗部性状形成转录调控机理和开发超高产栽培技术等提供理论依据。结果表明,根据每穗总粒数可将6个供试品种划分为多粒型、较多粒型和少粒型品种,3种不同穗型品种间每穗总粒数遗传差异显著;随幼穗生长,供试不同穗型品种幼穗OsCKX5、OsCKX9、OsRR2、OsRR5、OsLOGL2、OsLOGL3基因mRNA表达量均持续升高,上升幅度较大;不同穗型品种间幼穗生长不同时期幼穗上述6个基因mRNA表达量遗传差异较大;在幼穗生长过程中,上述6个基因mRNA表达量多粒型品种高于较多粒型和少粒型品种,较多粒型品种又高于少粒型品种;每穗总粒数、每穗二次枝梗数和每穗二次枝梗粒数与幼穗上述6个基因mRNA表达量均呈显著或极显著正相关,通过mRNA表达量正向调控每穗颖花分化和形成,基因表达量上调有利于增加每穗颖花数。 展开更多

关键词 水稻 穗型 品种 幼穗分化 基因表达量

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白菜型冬油菜NCED3基因、启动子的克隆及其表达分析 被引量：4

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作者 武军艳 马骊 +7 位作者 方彦 张亚宏 马学才 刘丽君 牛早霞 李学才 李爱国 孙万仓 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期64-70,共7页

从2个不同抗寒性的冬油菜品种中克隆了NCED3基因及其启动子序列,并分析其在叶片和根中的表达,研究NCED3基因在冬油菜中的作用机理。结果表明,陇油6号的NCED3基因开放阅读框(ORF)长度为1794 bp,编码597个氨基酸,分子量65.74 kD,理论等电... 从2个不同抗寒性的冬油菜品种中克隆了NCED3基因及其启动子序列,并分析其在叶片和根中的表达,研究NCED3基因在冬油菜中的作用机理。结果表明,陇油6号的NCED3基因开放阅读框(ORF)长度为1794 bp,编码597个氨基酸,分子量65.74 kD,理论等电点为5.81;天油2号的ORF与其长度相同,分子量为65.78 kD,理论等电点为5.94。2个蛋白都是亲水蛋白,具有疏水峰。根据预测,启动子具有生物过程中常见的顺式作用元件如CAAT-box等、分生组织表达CAT-box相关的顺式作用元件、-30 TATA box附近的核心启动子元件等,还有ABRE、TGA-element、CGTCA-motif、TGACG-element等激素响应元件,此外,还鉴定出低温响应元件(LTR)。2个品种启动子序列的相似度为99.38%,只有1个不同的顺式作用元件,即circadian,推测其与昼夜节律相关。低温、PEG及ABA处理后NCED3在叶片和根中的表达均高于对照,增加范围为0.07~6.48,且均于8 h达到峰值。与根系的表达特性相比,胁迫处理后叶片的基因表达均在2 h显著升高,天油2号的升高幅度(1.54~6.00)均大于陇油6号(0.04~1.95)。 展开更多

关键词 NCED3基因 白菜型冬油菜 抗寒性 启动子克隆 序列分析 胁迫 基因相对表达量

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应用絮凝基因表达量分析技术评价酵母菌株的絮凝性 被引量：1

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作者 郭立芸 谢鑫 梁云 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期70-75,共6页

为筛选弱絮凝性酵母菌株YJ085,通过糖抑制实验确定酵母絮凝表型和絮凝基因型,以荧光定量PCR为技术手段,建立酵母基因表达量分析方法,对弱絮凝性酵母菌株生长过程进行转录水平的基因表达量变化评价。在下面酵母发酵过程中,絮凝基因的表... 为筛选弱絮凝性酵母菌株YJ085,通过糖抑制实验确定酵母絮凝表型和絮凝基因型,以荧光定量PCR为技术手段,建立酵母基因表达量分析方法,对弱絮凝性酵母菌株生长过程进行转录水平的基因表达量变化评价。在下面酵母发酵过程中,絮凝基因的表达量与酵母增殖数量呈负相关。弱絮凝性酵母菌株YJ085的絮凝表型为New FLO型,通过对不同时间点的发酵液取样,提取酵母RNA,分析得出YJ085与对照菌株在生长过程中絮凝基因的表达量变化,絮凝主要受FLO絮凝基因家族中的FLO5及Lg-FLO1基因调控,FLO1、FLO11表达量在发酵过程始终维持在较低表达量,FLO10基因不表达,经絮凝基因表达量分析发现,YJ085各絮凝基因表达量均小于对照菌株,絮凝基因表达量的变化导致其凝聚性降低了63.98%,从基因层面阐述了菌株凝聚性弱的原因。 展开更多

关键词 酵母凝聚性 絮凝表型 基因表达量 絮凝基因型

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芥菜型油菜黄籽性状的遗传、基因定位和起源探讨 被引量：24

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作者 刘显军 袁谋志 +3 位作者 官春云 陈社员 刘淑艳 刘忠松 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期839-847,共9页

油菜种皮颜色既是一个形态指示性状,又与种子休眠和品质有关。以芥菜型油菜种皮颜色分离的2个BC6F2群体为作图群体,用微卫星(SSR)等标记进行连锁定位,并用定位标记对22份材料进行关联分析,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析12份材料... 油菜种皮颜色既是一个形态指示性状,又与种子休眠和品质有关。以芥菜型油菜种皮颜色分离的2个BC6F2群体为作图群体,用微卫星(SSR)等标记进行连锁定位,并用定位标记对22份材料进行关联分析,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析12份材料种皮中4-二氢黄酮醇还原酶(DFR)、花色素合酶(ANS)和花色素还原酶(ANR)基因的表达,对6份黄籽材料的种皮颜色基因等位性进行测定,结果将芥菜型油菜控制种皮颜色的2个基因位点分别定位到A9和B3连锁群,并找到其两侧紧密连锁标记,发现黄籽材料种皮颜色基因位点附近0.9cM和1.5cM区域高度保守,所有黑色种皮中DFR、ANS和ANR基因均表达,所有黄色种皮中DFR和ANS均不表达,但ANR基因表达或不表达,黄籽材料的种皮颜色基因等位。根据这些结果结合前人研究,认为芥菜型油菜种皮颜色基因是调控基因,黄籽为单一起源。 展开更多

关键词 芥菜型油菜 种皮颜色 基因定位 关联分析 等位性测定 基因表达

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MET基因多态性与中国荷斯坦牛繁殖和泌乳性状的关联分析 被引量：2

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作者 许静漪 徐昊祺 +9 位作者 胡丽蓉 张帆 高清 罗汉鹏 张海亮 师睿 李想 刘林 郭刚 王雅春 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3769-3785,共17页

为筛选与中国荷斯坦牛繁殖和泌乳性状相关的遗传标记,本研究从分子水平探究了MET基因单核苷酸多态(single nucleotide polymorphisms,SNPs)与繁殖和泌乳性状的相关性。通过混池测序法在70头无血缘关系的健康中国荷斯坦公牛中扫描目标基... 为筛选与中国荷斯坦牛繁殖和泌乳性状相关的遗传标记,本研究从分子水平探究了MET基因单核苷酸多态(single nucleotide polymorphisms,SNPs)与繁殖和泌乳性状的相关性。通过混池测序法在70头无血缘关系的健康中国荷斯坦公牛中扫描目标基因的SNPs,采用竞争性等位基因特异性PCR(kompetitive allele-specific PCR,KASP)对其后代1160头中国荷斯坦泌乳牛进行部分SNP的基因分型,基于连锁不平衡分析获得双倍型信息,并采用线性模型对SNP及其双倍型与5个繁殖和6个泌乳性状的估计育种值(estimated breeding values,EBV)进行关联分析。随后,针对位于功能区域的SNPs进行生物信息学分析和基因表达量相关性分析,初步探究其潜在的调控机制。本研究在MET基因中共检测到19个SNPs,说明该基因存在丰富的遗传变异;就其中7个SNPs进行了基因分型,分型结果与目标性状的关联分析结果显示,7个SNPs与多个性状存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的关联;位于上游调控区的g.51737889T>C位点GG基因型个体的初产日龄、青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低,说明该基因型个体同时具有较好的繁殖性能和泌乳性能;另一个位于上游调控区的g.51736640A>C位点GG基因型个体的初产日龄、青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低,但乳蛋白率、乳脂率的EBV最低,说明该基因型个体繁殖性能较好,但泌乳性能相对较差;此外,位于第6外显子的g.51660569G>A位点TC基因型个体初产日龄的EBV较低,青年牛首末配种间隔、经产牛首末配种间隔、体细胞评分的EBV最低,说明该基因型个体具有较好的繁殖性能。连锁不平衡分析发现,该基因的7个SNPs形成2个单倍型块,其双倍型与目标性状的关联分析进一步表明,单倍型块1中H1H3个体的繁殖性能较好且泌乳性能中等,单倍型块2中H4H4个体的繁殖性能和泌乳性能均较优秀,为两个优势双倍型;此外,H1H3包含g.51660569G>A位点的TC基因型,H4H4为g.51737889T>C、g.51736640A>C两位点GG基因型的组合,其关联分析结果与单个位点的结果一致。基序分析结果表明,g.51737889T>C与g.51736640A>C位点的优势等位基因G可富集到与基因激活、细胞增殖、分化相关的转录因子,且两位点GG基因型的MET基因表达量均最高,其双倍型H4H4表达量也较高,进一步验证了关联分析结果。综上,本研究获得了中国荷斯坦牛MET基因的多态性图谱,并通过关联分析、生物信息学预测及基因表达量分析发现并验证了MET基因与繁殖、泌乳性状的遗传关联,为中国荷斯坦牛高产高效选育提供了可用的遗传标记。 展开更多

关键词 MET 单核苷酸多态性 单倍型 基因表达 奶牛 关联分析

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候选基因关联研究的统计分析方法

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作者 肖纯 史晓雯 +2 位作者 刘芸良 张奇 刘艳 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 2017年第1期181-184,共4页

随着新一代测序技术的发展及全基因组关联研究（genome-wide association study,GWAS）策略的推广,复杂性疾病基因关联研究涉及的SNP位点逐渐增加,且资料收集的逐渐完善促使描述疾病结局相关的指标增多,使样本信息多元化。

关键词 关联研究 候选基因 复杂性疾病 测序技术 连锁分析 表达产物 资料收集 统计量 基因序列 变量模型

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两头乌猪JAZF1基因的克隆及生物信息学分析 被引量：1

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作者 杨虎 徐兴莉 饶荣海 《猪业科学》 2021年第12期114-116,共3页

JAZF1(Juxtaposed with another zinc finger gene1)基因又名Tip27,ZNF802,最早由全基因组关联研究发现的与人Ⅱ型糖尿病相关的基因,JAZF1基因对动物糖和脂肪代谢有重要调控作用。卢春敏等将JAZF1基因转染到小鼠肝细胞,发现JAZF1基因过... JAZF1(Juxtaposed with another zinc finger gene1)基因又名Tip27,ZNF802,最早由全基因组关联研究发现的与人Ⅱ型糖尿病相关的基因,JAZF1基因对动物糖和脂肪代谢有重要调控作用。卢春敏等将JAZF1基因转染到小鼠肝细胞,发现JAZF1基因过表达可以使SREBP1基因表达下调,而SREBP1基因表达产物是脂肪代谢调控的重要转录因子,这些转录因子的调控直接影响脂肪的合成。 展开更多

关键词 小鼠肝细胞 基因过表达 全基因组关联研究 基因转染 转录因子 生物信息学分析 Ⅱ型糖尿病 脂肪代谢

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基于转录组学膀胱癌临床预后模型的构建 被引量：1

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作者 陈遒 蔡良良 梁景岩 《浙江大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期79-86,共8页

目的:筛选膀胱癌预后相关基因,建立膀胱癌预后评分模型。方法:通过UCSC Xena平台下载癌症基因组图谱(TCGA)数据库、基因型和基因表达量关联数据库(GTEx)中406例膀胱癌患者的临床信息和膀胱癌组织RNA测序数据,以及28名健康对照者正常膀... 目的:筛选膀胱癌预后相关基因,建立膀胱癌预后评分模型。方法:通过UCSC Xena平台下载癌症基因组图谱(TCGA)数据库、基因型和基因表达量关联数据库(GTEx)中406例膀胱癌患者的临床信息和膀胱癌组织RNA测序数据,以及28名健康对照者正常膀胱组织RNA测序数据。采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)、单因素Cox回归分析、LASSO回归分析和多因素Cox回归分析筛选膀胱癌预后相关基因并建立预后模型,结合Kaplan-Meier生存曲线、受试者操作特征曲线(ROC曲线)验证模型的准确性。结果:分析得到膀胱癌相关差异表达基因共2308个。WGCNA拟合得到6个基因模块,筛选出对膀胱癌预后有显著作用的基因829个。运用单因素Cox回归与LASSO回归分析筛选出24个与膀胱癌患者预后相关的基因,多因素Cox回归分析训练集数据得到9个作为独立预测因子的基因,分别是ADCY9、MAFG_DT、EMP1、CAST、PCOLCE2、LTBP1、CSPG4、NXPH4、SLC1A6,以此建立膀胱癌患者预后预测模型。训练集中高风险组和低风险组3年存活率分别为31.814%和59.821%,测试集中高风险组和低风险组3年存活率分别为32.745%和68.932%,模型预测训练集和测试集患者预后的ROC曲线下面积均在0.7以上。结论:本研究建立的模型对膀胱癌高风险和低风险人群的生存情况具有较好的预测能力。 展开更多

关键词 膀胱肿瘤 预后 转录组学 癌症基因组图谱数据库 基因型和基因表达量关联数据库 加权基因共表达网络分析 回归分析

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不同培养条件下金黄色葡萄球菌表型可塑性研究 被引量：2

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作者 朱璟 王峥鉴 +4 位作者 张佐然 李金婷 梁雅静 金一 何晓青 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2019年第4期10-16,共7页

表型可塑性在生物界普遍存在,但在微生物领域的研究相对较少,利用分子标记技术研究微生物表型可塑性方法也鲜有报道。用1株大肠埃希菌与45株金黄色葡萄球菌混合培养营造竞争环境,测定其生长量并与相同起始浓度单独培养的金黄色葡萄球菌... 表型可塑性在生物界普遍存在,但在微生物领域的研究相对较少,利用分子标记技术研究微生物表型可塑性方法也鲜有报道。用1株大肠埃希菌与45株金黄色葡萄球菌混合培养营造竞争环境,测定其生长量并与相同起始浓度单独培养的金黄色葡萄球菌生长量做GWAS对比,得到显著SNP位点。分析SNP位点中与金黄色葡萄球菌生长变化相关的基因表达量变化情况,研究其与金黄色葡萄球菌表型可塑性的关联性。以45株金黄色葡萄球菌在两种模式下生长量及全基因组测序结果为基础,利用双变量全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)法筛选与金黄色葡萄球菌生长量显著相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,定位这些SNP位点对应的金黄色葡萄球菌基因,从这些基因的功能中筛选与金黄色葡萄球菌生长变化相关的部分并汇总分析。之后选取其中关联性较强的scdA基因序列为模板设计引物,用实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR,qPCR)的相对定量法,选用16S rDNA为内参基因,测定两种培养环境下基因的mRNA相对表达量,统计分析差异性。结果显示,与大肠埃希菌混合培养的金黄色葡萄球菌受其影响生长量显著降低。GWAS在12个取样点共检测出415个显著SNP位点,筛选后对scdA基因两种培养条件下的相对表达量进行测量并统计分析,结果显示无论251050位点碱基为A或G,scdA基因在混合培养中的相对表达量都显著高于单独培养中的表达量。测序结果表明整个培养过程中scdA基因型保持不变,而两种培养环境下金黄色葡萄球菌scdA基因相对表达量的变化反映了表型的差异。为了应对环境压力,金黄色葡萄球菌SNP251050对应的scdA基因在混合培养环境下显著提高了表达量,以维持自身在培养体系中的稳定性。这表明金黄色葡萄球菌能够依据环境变化在广义生理表型方面主动做出对环境信号的多样性响应,也可认为是金黄色葡萄球菌表型可塑性在环境变化下的反映。 展开更多

关键词 表型可塑性 金黄色葡萄球菌 SNP 双变量全基因组关联分析 相对表达量

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研究揭示水稻粒型调控分子机制

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作者 中国水稻网 《福建稻麦科技》 2019年第1期36-36,共1页

近日,Plant Physiology 在线发表了中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队题为“Ubiquitin Specific Protease 15 Has an Important Role in Regulating Grain Width and Size in Rice”研究论文,利用水稻粒型突变体l... 近日,Plant Physiology 在线发表了中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队题为“Ubiquitin Specific Protease 15 Has an Important Role in Regulating Grain Width and Size in Rice”研究论文,利用水稻粒型突变体lg1-D,发现通过调控OsUBP15 基因表达量可以改变水稻粒宽。 展开更多

关键词 分子机制 水稻 调控 粒型 中国农业科学院 功能基因组 科学研究所 基因表达量

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